Phase constitution and magnetic properties af nanocrystalline barium ferrite powders prodeced by mechanical alloying

• Autorzy: Witkowski A. , Kaszuwara W. , Leonowicz M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ składu chemicznego na skład fazowy oraz właściwości magnetyczne nanokrystalicznych proszków ferrytu baru wytworzonych metodą mechanicznej syntezy

• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT 2007 : XVIII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVIII; 18-21.06.2007; Warszawa-Jachranka, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of the chemical composition of the mixture of the starting Fe2C>3 and BaCC>3 powders on the phase constitution and magnetic properties of the materials produced by mechanical alloying was examined. This method consists of the two operations: high-energy milling and annealing (ferritization). The best magnetic properties (Br=0.26T, Hc=375kA/m) were achieved for the mixture where the Fe/Ba atomic ratio was 10. This composition is not consistent with the stoichiometric composition of barium ferrite (BaFei20|9). When the Fe/Ba ratios departed from 10, other phases were identified, with a lower saturation magnetization, such as barium mono-ferrite and the cd^C^. The presence of these phases results in the remanence of the powders being decreased. The magnetic properties and morphology of the powder with the Fe/Ba ratio equal to 10 were also examined versus the ferritization temperature. The obtained results indicate that the phase constitution of the powders after the ferritization affects the remanence Br of the final material, but has only a slight effect on the value of coercivity. The coercivity of the ferrite-based powders with different chemical (phase) compositions mainly depends on the crystallite size of the individual phases of the material.

PL

Przeprowadzono badania wpływu składu chemicznego mieszaniny wyjściowej proszków Fe203 i BaCC>3 na skład fazowy oraz właściwości magnetyczne materiałów wytworzonych metodą mechanicznej syntezy. Metoda ta składa się z dwóch operacji: wysokoenergetycznego mielenia i wyżarzania (ferrytyzacji) Najlepsze właściwości magnetyczne ( Br = 0,26 T, He = 375 kA/m) uzyskano dla mieszaniny, w której stosunek udziału atomów Fe do udziału atomów Ba wynosił 10. Skład ten nie jest zgodny ze składem stechiometrycznym ferrytu baru (BaFe|20|9). Inne fazy wykryto dla materiałów o stosunku Fe/Ba różnym od 10. Były to fazy o mniejszej wartości namagnesowania nasycenia: monoferryt baru oraz tlenek żelaza alfa.. Ich obecność prowadzi do obniżenia wartości remanencji uzyskanych proszków. Zbadano wpływ temperatury ferrytyzacji proszku, w którym stosunek Fe/Ba byl równy 10, na jego właściwości magnetyczne i morfologię. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że skład fazowy proszków po procesie ferrytyzacji ma wpływ na wartość uzyskanej remanencji Br. Skład fazowy wytworzonych proszków, ma nieznaczny wpływ na wartość koercji. Koercja proszków na bazie ferrytu baru o różnym składzie chemicznym (fazowym) zależy głównie od wielkości krystalitów faz materiału.

Słowa kluczowe

PL

proszki Fe2O3; proszki BaCO3; metoda mechanicznej syntezy; skład chemiczny; skład fazowy; właściwości magnetyczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 28, nr 3-4
• Strony: 346--349
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Witkowski A.

autor

Kaszuwara W.

autor

Leonowicz M.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] G. Benito, M.P. Morales, J. Requena, V. Raposo, M. Vasquez, J.S. Moya, Barium hexaferrite monodispersed nanoparticles prepared by the ceramic method JMMM 234 (2001) 65-72
• [2] J. Ding, R. Street, H. Nishio Magnetic properties of Baand Sr-hexaferrite prepared by mechanical alloying JMMM 164 (1996) 385-389
• [3] V.V. Pankov, Synthesis of BaFe12O19 powder by modified coprecipitation and spray pyrolisis methods, Inorganic Materials vol 40 No 9 2004 pp. 979 – 984
• [4] A. Mali, A. Ataie, Influence of Fe/Ba molar ratio on the characteristic of Ba-hexaferrite particles prepared by sol gel combustion method, Journal of Alloys and Compounds 399 (2005) 245 – 250
• [5] Wen – Tsang Liu, Jenn – Ming Wu, The effect of vacuum extraction and the Fe/Ba ratio on the phase formation of barium ferrite thin film synthesized by sol – gel method, Materials Chemistry and physics 69 (2001) 148 – 153
• [6] P.G. Bercoff, H.R. Bertorello, High-energy ball milling of Ba-hexaferrite/Fe magnetic composite, JMMM 187 (1998) 169- 176
• [7] W. Kaszuwara, A. Witkowski, M. Leonowicz, Właściwości materiałów magnetycznie twardych w strukturze kompozytowej, Kompozyty 4 (2004)12, 378-383
• [8] A. Witkowski, M. Leonowicz, W. Kaszuwara: Nanocrystalline barium ferrites processed by mechanical alloying, Inżynieria Materiałowa nr 3 (140) rok XXV maj-czerwiec 2004
• [9] G.Mendoza-Suarez, J.A. Matutes-Aquino, J.I. Escalante – Garca, H. Mancha – Molinar, D. Rios-Jara, K.K. Johal, Magnetic properties and microstructure of Ba-Ferrite powders prepard by ball milling, JMMM 223 (2001) 55 – 62
• [10] W. Kaszuwara, A. Witkowski, M. Leonowicz, P. Pawlik, J. Paszula, R. Wróblewski, Microstructure and properties of bariom ferrite processed by mechanical alloying, Powder Metallurgy Progress, Vol 6 (2006), No 2, 66 - 74